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玻璃钢复合材料行业新兴市场和转型升级浅析

[公司新闻]  发布时间:2017-3-1 13:31:01  浏览次数:574

风电行业无论是国内,还是国外将继续保持平稳增长的势头。据世界风能协会报告,2014年全球风电发电量达到7500亿千瓦时/年,占全球电力需求3.4%,风电利用比例高的国家依次为丹麦39%、西班牙21%、葡萄牙20%、爱尔兰16%、俄国10%、乌拉圭10%等。2014年,全球新增风电装机容量为52.52GW,同此增长44%;全球风电机组累计装机容量为371.34GW,同比增长16.6%,据预测,2015年全球新增风电装机容量将再次超过50GW,2018年将达到60GW。亚洲将接替欧洲成为世界风电发展重心。据世界风能协会预测,除中国以外,亚太地区未来十年市场(2015-2024年)新增风电容量将超过79GW。核心市场为印度、澳洲和日本,占有该地区新增容量的79%,其余12个国家的吊装量为16.1GW,全球呈现了风电行业欣欣向荣。
我国2014年新增装机容量达到创纪录的23GW,累计装机容量达到114GW。我国在2014年装机容量、累计装机容量和2014年海上风电装机分别排名全球两个第一和一个第五,可以认为是超常的发展速度,但结合我国国情和对清洁新能源的需求依然差距很大。到目前为止,我国风电仅占全国风力需求的2.52%。风电帮助缓解大气污染越来越迫切,经济发展对清洁能源的风电需求持续增长,特别是京津冀雾霾治理十分迫切。有关方面透露,解决京津冀雾霾处理方案就是提高清洁能源的替代作用,到2017年这个地区的风电占电力消费比重由目前的4%上升到15%。类似京津冀的严重雾霾现象,在工业发达、人口密集的长三角、珠三角及内陆地区,发展以风能为重点的新能源成为急需。据有关方面获悉,“三北”地区的风电併网东输,沿海海上风电的开发及安全核能建设重新启动,大规模的江苏大丰国家海洋风电实验开发区等将海上清洁能源大量输送给以上海、江苏为重点的长三角地区,并带来环境的极大改善。根据我国900多台气象站对陆地、离地10米高度资料进行估算,我国风能资源总储量约32.26亿千瓦,可开发利用的陆上风能储量有2.53亿千瓦,近海可开发利用的风能储量有7.5亿千瓦,共计约10亿千瓦。如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时,每年可提供5000亿千瓦时电量,海上风电年上网电按2500小时计,每年可提供1.8万亿千瓦时电量,合计为2.3万亿千瓦时电量,因此,大力发展风力发电是我国能源可持续发展的战略决策,提升风力发电比例对改善环境成为经济持续发展的急需。
玻璃钢风电
我国风电行业发展的另一个舞台是出口。2014年我国共有金风、三一重能、华锐风电、明阳风电、湘电风能等五家风电机组制造商向国外出口风电机组189台,容量318.75MW。截止到2014年底,总出口量达937台,累计容量达到1761.25MW。中国风电机组出口国达到28个,其中向美国的出口量达到357.75MW。随着国家“一带一路”经济战略的重要指引,我国风电也迎来新的发展机遇,虽然目前只是近2万多吨玻璃钢复合材料配套,但这个数字在不断扩张。据了解,目前欧亚大陆已有50多个国家明确表示愿意参与“一带一路”的战略,并在不断增长中。随着交流的扩大,“一带一路”也把风电带上新的“丝绸之路”,加速走出国门。
在我国叶片出口市场上,外资企业丹麦LM中国公司和美国TPI中国公司担当了重要的角色。LM中国公司不仅为中国整机企业配套大型叶片、而且为全球著名整机商配套叶片。LM公司因具有独特的叶片设计团队,从成本和效率着眼,在挑战材料极限条件下进行结构和工艺设计,使LM的叶片达到了最经济、最优化。迄今为止LM在全球生产10万支叶片,叶片树脂大胆采用了高性能不饱和聚酯树脂。在全球的TPI公司是叶片的代工厂,也是全球著名整机合作供应商,其在中国有四家工厂,二家为叶片生产厂。TPI从2002年转向叶片制造业务后,迄今生产了2万支叶片,没有发生一次质量投诉。LM和TPI在中国的公司既是中国同行的设计标杆,又是中国同行的质量标杆。
我国风电行业面对国内外的大好机遇和市场,作为机组的重要部件大型兆瓦级玻璃钢叶片制造技术将不断受到材料、结构和工艺的挑战。叶片材料主要有玻璃纤维、碳纤维,基体树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂,夹芯材料,结构胶和表面涂料五大类。据了解,叶片五大材料基本上为外资企业提供。高性能玻璃纤维的开发,推进了国内重庆国际、泰山玻纤、巨石玻纤等进入了这个领域。由于我国大部分企业在叶片技术上采用引进生产许可证方式,叶片企业仅在低端制造环节上进行竞争,核心竞争力不足,目前真正能独立设计叶片的企业较少。国内整机企业和独立叶片企业现整合到只有20家左右,整个叶片行业期待具有自主知识产权的纤维复合材料叶片设计机构诞生,以参与国外的设计制造业的竞争,推进我国玻璃钢复合材料叶片技术的输出。在叶片制造工艺上,我们沿用的是引进技术的分瓣制作后用结构胶粘接;叶樑和叶尖,有的企业采用了碳纤维。
近几年,全球叶片市场在进行不断创新,材料市场方面美日欧纷纷开发的双酚A甲基环氧氯丙烷有可能替代目前的以双酚A为主体的组合液;全球高性能玻璃纤维的持续开发为叶片不断提供性价比优越材料,据悉,OCV公司在开发用于风电叶片高性能玻纤Adrantex后,近几年又开发了Windsrand高性能玻璃纤维。这款玻纤可增加长度6%而减轻重量10%,从而比碳纤维更低的成本发出更多的电,可提高叶片强度,承受更高风速。OCV公司近几年还开发了用于叶片根部的Uitrablade高模量三轴向玻纤织物,可降低传递到螺栓的载荷达17%,提高叶片根部的强度和刚性,从而增加叶片长度,减小根部直径,发挥叶片更大的发电量。双组分热固性聚氨酯的开发及玻纤、碳纤预浸料进入叶片工艺,将为整体大型叶片灌注抽真空成型工艺或分段式成型工艺提供材料,工艺和质量的选择。据台湾或海外报导,台湾海上风电叶片制造将采用西门子独创专业技术,即一体化成型技术,没有粘结点,叶片在模具内高温固化。据了解国内某一外资企业不久将引进这一新技术。另据报导,模块化海上风机叶片制造技术在NASA新奥尔良工厂完成,可以为供应链提供便利,简化叶片运输,降低成本。据悉,国外在塔筒方面也在采用分段式复合材料制造,现场组装。

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